電磁場仿真軟件在“微波技術”課程教學中的應用

李海英， 吳振森

(西安電子科技大學 物理與光電工程學院， 陜西 西安 710071)

電磁場仿真軟件在“微波技術”課程教學中的應用

李海英， 吳振森

(西安電子科技大學 物理與光電工程學院， 陜西 西安 710071)

本文將三維電磁場仿真軟件CST 微波工作室引入“微波技術”課程課堂教學。以負載阻抗單支節匹配和矩形波導為例，實現了微波結構工作性能可視化仿真。該實例表明，仿真軟件在“微波技術”課程教學中具有良好的輔助作用，能夠強化學生對器件性能的理解和掌握，提高教學質量；同時仿真軟件的運用能夠擴展學生的知識視野，增強學習興趣。

微波技術；電磁場仿真軟件；虛擬教學

0 引言

“微波技術”課程中有關傳輸線的工作狀態分析、阻抗匹配方法、波導場結構和大量微波元器件性能等內容都非常抽象，而它們又恰好是微波電路設計的重要部分，因此如何在教學過程中使學生能夠輕松理解和掌握這些知識點是主講教師面臨的一個重要問題[1]。在實驗教學部分，實物實驗有助于培養學生的動手實踐能力，但存在設備價格昂貴，易損壞等缺點[2]。而虛擬仿真技術可以避免這些問題，計算機語言編程或者三維電磁場仿真軟件能靈活地對微波器件性能進行分析并優化設計，具有良好的可視化、形象化等特點[3-5]。

本文將三維全波電磁場仿真軟件CST微波工作室引入“微波技術”課堂教學，仿真分析了負載阻抗匹配和矩形波導工作特性，并嘗試進行優化分析，為促進虛擬仿真技術在“微波技術”課程教學中的應用提供一定的參考[6]。……